Ero sivun ”Karboksimetyyliselluloosa” versioiden välillä

'''Karboksimetyyliselluloosa''' eli '''CMC''' on puolisynteettinen [[polymeeri]] ja [[selluloosa]]n johdannainen. Rakenteeltaan se eroaa selluloosasta siten, että onosa selluloosamolekyylin [[hydroksyyli]]ryhmistä on korvautunut karboksimetyyliryhmillä. Tuote myydään usein natriumsuolanaan natriumkarboksimetyyliselluloosana. Karboksimetyyliselluloosaa käytetään monissa sovelluksissa stabilointi- ja täyteaineinatäyteaineena.

Karboksimetyyliselluloosan valmistus tapahtuu kahdessa osassa. Ensimmäisessä vaiheessa valmistetaan [[natriumhydroksidi]]n ja selluloosan kompleksi käsittelemällä selluloosaanselluloosaa natriumhydroksidilla. Karboksyyliryhmät liitetään polymeerinpolymeeriin käyttämällä [[kloorietikkahappo]]a tai sen natriumsuolaa [[natriumklooriasetaatti]]a. Reaktio tapahtuu 50&nbsp;°C lämpötilassa. Karboksyylimetyyliselluloosaprosessin liuottimena käytetään useimmiten [[alkoholi|alkoholeja]], kuten [[etanoli]]a, [[propanoli]]a ja [[tert-butanoli]]a sekä näiden seoksia. Karboksyylimetyyliselluloosan lisäksi reaktion sivutuotteena muodostuu natriumglykolaattia, johtuen kloorietikkahapon hydrolyysistä. Valmistusreaktiota voidaan kuvata seuraavalla reaktioyhtälöllä, jossa selluloosan sokerirunkoa merkitään R_cell-merkinnällä<ref name ="seppala">{{Kirjaviite | Tekijä =Jukka Seppälä | Nimeke =Polymeeriteknologian perusteet | Vuosi =2005 | Sivu =227 | Selite = 6. painos |Julkaisija =Otatieto | Tunniste =ISBN 978-951-672-348-1 | Kieli =}}</ref><ref name ="kirk-othmer">Thomas G. Majewicz & Thomas J. Podlas : ''Cellulose Ethers, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology'', John Wiley & Sons, New York, 2001 [http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/0471238961.0305121213011005.a01/abstract Teoksen verkkoversio] Viitattu 12.01.2011</ref><ref name ="ullmann">Heiko Thielking & Marc Schmidt: ''Cellulose Ethers, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry'', John Wiley & Sons, New York, 2002 [http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a05_461.pub2/abstract Teoksen verkkoversio] Viitattu 12.1.2011</ref>:

Karboksimetyyliselluloosa on liukoista veteen ja alkoholeihin, mutta nese eivätei liukene muihin orgaanisiin liuottimiin kuin alkoholeihin. Karboksimetyyliselluloosan liukoisuus veteen riippuu polymeeriketjun pituudesta. Mitä pitempi selluloosarunko on, sitä huonommin polymeeri myös liukenee. Ketjunpituuden lisäksi liukoisuuteen vaikuttaa myös substituutioaste. Karboksyylimetyyliselluloosa liukenee sitä paremmin veteen, mitä suurempi on substituutioaste. Kaupallisessa laadussa se on usein välillä 0,4&ndash;1,4. Liukoisuuteen vaikuttaa edellä mainittujen seikkojen lisäksi myös liuoksen [[pH]]-arvo. Karboksyylimetyyliselluloosan sisältämät karboksyyliryhmät protonoituvat pH-välillä 4&ndash;5 ja tässä happomuodossaan on se on veteen liukenematonta.<ref name="seppala" /><ref name="kirk-othmer" /><ref name="ullmann" /><ref name ="chemistry">{{Kirjaviite | Tekijä =Hans-Dieter Belitz, Werner Grosch, Peter Schieberle | Nimeke =Food chemistry | Vuosi =2009 | Sivu =329 |Julkaisija =Springer | Tunniste =ISBN 978-3-540-69933-0 | www =http://books.google.fi/books?id=xteiARU46SQC&pg=PA301&dq=Carboxymethyl+cellulose&hl=fi&ei=71stTeCjO8nxsgb4_rHZBw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=8&ved=0CE0Q6AEwBzgK#v=onepage&q=Carboxymethyl%20cellulose&f=false | www-teksti =Kirja Googlen teoshaussa | Viitattu = 12.1.2011 | Kieli ={{en}}}}</ref><ref name ="food">{{Kirjaviite | Tekijä =Alan Imeson | Nimeke =Food Stabilisers, Thickeners and Gelling Agents | Vuosi =2009 | Sivu =97 |Julkaisija =John Wiley and Sons | Tunniste =ISBN 978-1-4051-3267-1 | www =http://books.google.fi/books?id=NRaWb2fBexwC&pg=PA96&dq=Carboxymethyl+cellulose&hl=fi&ei=XFwtTcv2MtDGswbgvJDZBw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7&ved=0CEYQ6AEwBjgU#v=onepage&q=Carboxymethyl%20cellulose&f=false | www-teksti =Kirja Googlen teoshaussa | Viitattu = 12.1.2011 | Kieli ={{en}}}}</ref>

Karboksimetyyliselluloosaliuokset ovat varsin viskooseja ja käyttäytyvät joko [[pseudoplastisuus|pseudoplastisesti]], [[tiksotropia|tiksotrooppisesti]] tai [[dilatantti|dilatantisti]]. Viskositeetti riippuu polymeerin koosta ja substituutioasteesta. Mitä pitempi polymeeri, sitä suurempi on viskositeetti. Substituutioasteen vaikutus on käänteinen eli korkean substituutioasteen karboksimetyyliselluloosa on vähemmän viskoosia kuin vähemmän substituoidut laadut. Rakenteellisten ominaisuuksien lisäksi reologiset ominaisuudet riippuvat myös pH-arvosta. Suurimmillaan viskositeetti on alueella 9&ndash;10 ja tällöin liuos on myös kaikkein stabiilein. pH:n laskiessa alle 4 pienenee viskositeetti ensin ja tämän jälkeen alkaa taas kasvaa, johtuen karboksyylimetyyliselluloosapolymeerin sisäisistä vuorovaikutuksista.<ref name="kirk-othmer" /><ref name="ullmann" /><ref name="food" />

KarboksyylimetyyliselluloosaanKarboksyylimetyyliselluloosaa myydään maailmanlaajuisesti vuosittain arviolta 230&nbsp;000 tonnin verran. Sitä käytetään elintarviketeollisuudessa [[sakeuttamisaine]]eena esimerkiksi jäätelöissä. Sen [[E-koodi]] on E 466. Sakeuttamiseen sitä käytetään myös hammastahnoissa ja öljyteollisuudessa. Sitä käytetään myös tapettiliistereissä, lääkkeiden täyteaineena, vettä sitovana polymeerinä, tekstiiliteollisuudessa, väriaineissa ja paperiteollisuudessa sidosaineena.<ref>{{Verkkoviite | Osoite =http://www.evira.fi/uploads/WebShopFiles/1197635026443.pdf | Nimeke =E-koodiavain | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =Evira | Viitattu = 12.1.2011 | Kieli = }}</ref><ref name="seppala" /><ref name="kirk-othmer" /><ref name="ullmann" />